JP2003251798A

JP2003251798A - 画像形成方法、印刷物及び記録装置

Info

Publication number: JP2003251798A
Application number: JP2002060200A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Takabayashi; 敏行高林
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2002-03-06
Filing date: 2002-03-06
Publication date: 2003-09-09

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の目的は、あらゆる記録材料に対し、
文字品質に優れ、色混じりの発生がなく、高精細な画像
を記録することができ、かつ印刷物のしわやカールの発
生が無いインクジェット記録方法による画像形成方法、
印刷物及び記録装置を提供することにある。【解決手段】選択的にインク滴の吐出制御可能なノズ
ルを有する記録ヘッドで、活性光線により硬化するイン
クを記録材料上に吐出する画像形成方法において、光重
合性化合物として少なくとも１種のオキセタン化合物
と、エポキシ化合物及びビニルエーテル化合物から選ば
れる少なくとも１種の化合物とを含有し、かつ、該オキ
セタン化合物のインク組成物全体に占める割合が６５〜
９５質量％であるインクを用いて画像形成することを特
徴とする画像形成方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、あらゆる記録材料
に、高精細な画像を記録材料の収縮なく安定に再現でき
るインクジェット記録方法による画像形成方法、印刷物
及び記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、インクジェット記録方式は簡便・
安価に画像を作成出来るため、写真、各種印刷、マーキ
ング、カラーフィルター等の特殊印刷など、様々な印刷
分野に応用されてきている。特に、微細なドットを出
射、制御する記録装置や、色再現域、耐久性、出射適性
等を改善したインク及びインクの吸収性、色材の発色
性、表面光沢などを飛躍的に向上させた専用紙を用い、
銀塩写真に匹敵する画質を得ることも可能となってい
る。今日のインクジェット記録方式の画質向上は、記録
装置、インク、専用紙の全てが揃って初めて達成されて
いる。

【０００３】しかしながら、専用紙を必要とするインク
ジェットシステムは、記録媒体が制限されること、記録
媒体のコストアップが問題となる。そこで、専用紙と異
なる被転写媒体へインクジェット方式により記録する試
みが多数なされている。具体的には、室温で固形のワッ
クスインクを用いる相変化インクジェット方式、速乾性
の有機溶剤を主体としたインクを用いるソルベント系イ
ンクジェット方式や、記録後紫外線（ＵＶ）光により架
橋させるＵＶインクジェット方式などである。

【０００４】中でも、ＵＶインクジェット方式は、ソル
ベント系インクジェット方式に比べ比較的低臭気であ
り、速乾性、インク吸収性の無い記録媒体への記録が出
来る点で、近年注目されつつあり、例えば、特公平５−
５４６６７号、特開平６−２００２０４号、特表２００
０−５０４７７８において、紫外線硬化型インクジェッ
トインクが開示されている。

【０００５】しかしながら、これらのインクを用いたと
しても、記録材料の種類や作業環境によって、着弾後の
ドット径が大きく変化してしまい、すべての記録材料に
対して、高精細な画像を形成することは不可能である。

【０００６】また、従来のＵＶインクジェット方式に用
いられるインクは、記録材料が収縮しやすいという問題
点があった。特に、食品包装をはじめとする軟包装で使
われる薄膜プラスチックフィルムや、粘着ラベルなどで
は、特に収縮が起こりやすく、その結果、軟包装印刷や
ラベル印刷において、ＵＶインクジェット方式が未だ実
用化されていないのが現状である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記課題を
鑑みてなされたものであり、その目的は、あらゆる記録
材料に対し、文字品質に優れ、色混じりの発生がなく、
高精細な画像を記録することができ、かつ印刷物のしわ
やカールの発生が無いインクジェット記録方法による画
像形成方法、印刷物及び記録装置を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、以
下の構成により達成された。

【０００９】１．選択的にインク滴の吐出制御可能な少
なくとも１つのノズルを有する記録ヘッドで、活性光線
により硬化するインクを記録材料上に吐出する画像形成
方法において、光重合性化合物として少なくとも１種の
オキセタン化合物と、エポキシ化合物及びビニルエーテ
ル化合物から選ばれる少なくとも１種の化合物とを含有
し、かつ、該オキセタン化合物のインク組成物全体に占
める割合が６５〜９５質量％であるインクを用いて画像
形成することを特徴とする画像形成方法。

【００１０】２．前記インクが着弾した後、０．００１
〜２．０秒の間に活性光線を照射することを特徴とする
前記１項に記載の画像形成方法。

【００１１】３．前記インクが着弾し、活性光線照射し
て硬化した後の総インク膜厚が２〜２０μｍであること
を特徴とする前記１又は２項に記載の画像形成方法。

【００１２】４．前記記録ヘッドの各ノズルより吐出す
るインク液滴量が、２〜１５ｐｌであることを特徴とす
る前記１〜３項のいずれか１項に記載の画像形成方法。

【００１３】５．前記インクの少なくとも１色が、白イ
ンクであることを特徴とする前記１〜４項のいずれか１
項に記載の画像形成方法。

【００１４】６．非吸収性記録材料を用いて、前記１〜
５項のいずれか１項に記載の画像形成方法により作製し
たことを特徴とする印刷物。

【００１５】７．前記非吸収性記録材料の表面エネルギ
ーが、３５〜６０ｄｙｎ／ｃｍであることを特徴とする
前記６項に記載の印刷物。

【００１６】８．前記１〜５項のいずれか１項に記載の
画像形成方法で用いる記録装置において、活性光線の硬
化に有効な波長域でのピーク照度が、０．１〜５０ｍＷ
／ｃｍ²であることを特徴とする記録装置。

【００１７】９．前記６又は７項に記載の印刷物の作製
に用いる記録装置において、活性光線の硬化に有効な波
長域でのピーク照度が、０．１〜５０ｍＷ／ｃｍ²であ
ることを特徴とする記録装置。

【００１８】１０．前記１〜５項のいずれか１項に記載
の画像形成方法で用いる記録装置において、活性光線の
硬化に有効な波長域でのピーク照度が、０．１〜３００
０ｍＷ／ｃｍ²であることを特徴とする記録装置。

【００１９】１１．前記６又は７項に記載の印刷物の作
製に用いる記録装置において、活性光線の硬化に有効な
波長域でのピーク照度が、０．１〜３０００ｍＷ／ｃｍ
²であることを特徴とする記録装置。

【００２０】１２．前記記録ヘッド及びインクを、３５
〜１００℃に加熱してインクを吐出することを特徴とす
る前記８〜１１項のいずれか１項に記載の記録装置。

【００２１】以下、本発明を詳細に説明する。はじめ
に、本発明に用いられるインクについて説明する。

【００２２】本発明に係るインクの組成としては、少な
くとも１種の色材、光開始剤、オキセタン化合物、エポ
キシ化合物又はビニルエーテル化合物を含有し、用途に
よりその他の成分も含有する。

【００２３】本発明に係るインクでは、オキセタン化合
物のインク組成物全体に占める割合が６５〜９５質量％
であることが好ましい。特開２００１−２２０５２６に
おいて、オキセタン化合物を含有したインクジェット記
録方式用のエネルギー線硬化型インク組成物が開示され
ているが、本発明者は、オキセタン化合物のインク組成
物全体に占める割合を６５〜９５質量％とすることによ
り、上記明細書に記載されているインクの硬化スピード
が上がるだけではなく、印字したインク膜厚が通常の印
刷に比べて厚くなってしまうインクジェット記録におい
て、インク硬化時に起こるインク収縮による記録材料の
カールやしわを著しく低減することができることを新た
に見出したものである。更に、オキセタン化合物のイン
ク組成物全体に占める割合を６５〜９５質量％とするこ
とにより、インク吐出性が非常に安定し、再現性よく高
精細な画像を形成できることも見出したものである。

【００２４】従来、軟包装印刷やラベル印刷分野におい
ては、記録材料の発生するしわや吐出安定性の観点か
ら、活性光線硬化型インクジェット記録が実用化される
までには至っていなかったが、本発明の構成とすること
により、それらの分野でも十分効果を発揮するものであ
る。

【００２５】また、特開平９−３１１８６には、オキセ
タン化合物を含有した速硬化性の印刷用インクが開示さ
れているが、この提案されている構成をインクジェット
記録方式に適用することは、全く不可能であった。

【００２６】はじめに、本発明に係るオキセタン化合物
について説明する。本発明に係るオキセタン化合物は、
オキセタン環を有する化合物を意味し、例えば、特開２
００１−２２０５２６、特開２００１−３１０９３７に
記載されているような、公知のオキセタン化合物を使用
することができる。

【００２７】本発明に係るオキセタン化合物において、
オキセタン環を５個以上有する化合物を使用すると、イ
ンク組成物の粘度が高くなるため、取扱いが困難になっ
たり、またインク組成物のガラス転移温度が高くなるた
め、得られる硬化物の粘着性が十分でなくなってしま
う。本発明で使用するオキセタン環を有する化合物は、
オキセタン環を１〜４個有する化合物が好ましい。

【００２８】以下、本発明に係るオキセタン環を有する
化合物の具体例について説明するが、本発明はこれらに
限定されるものではない。

【００２９】１個のオキセタン環を有する化合物の一例
としては、下記一般式（１）で示される化合物が挙げら
れる。

【００３０】

【化１】

【００３１】一般式（１）において、Ｒ¹は水素原子や
メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の炭素数
１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のフルオロアルキル
基、アリル基、アリール基、フリル基またはチエニル基
である。Ｒ²は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブ
チル基等の炭素数１〜６個のアルキル基、１−プロペニ
ル基、２−プロペニル基、２−メチル−１−プロペニル
基、２−メチル−２−プロペニル基、１−ブテニル基、
２−ブテニル基、３−ブテニル基等の炭素数２〜６個の
アルケニル基、フェニル基、ベンジル基、フルオロベン
ジル基、メトキシベンジル基、フェノキシエチル基等の
芳香環を有する基、エチルカルボニル基、プロピルカル
ボニル基、ブチルカルボニル基等の炭素数２〜６個のア
ルキルカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキ
シカルボニル基、ブトキシカルボニル基等の炭素数２〜
６個のアルコキシカルボニル基、またはエチルカルバモ
イル基、プロピルカルバモイル基、ブチルカルバモイル
基、ペンチルカルバモイル基等の炭素数２〜６個のＮ−
アルキルカルバモイル基等である。本発明で使用するオ
キセタン化合物としては、１個のオキセタン環を有する
化合物を使用することが、得られる組成物が粘着性に優
れ、低粘度で作業性に優れるため、特に好ましい。

【００３２】２個のオキセタン環を有する化合物の一例
としては、下記一般式（２）で示される化合物等が挙げ
られる。

【００３３】

【化２】

【００３４】一般式（２）において、Ｒ¹は、上記一般
式（１）におけるそれと同様の基である。Ｒ³は、例え
ば、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等の線状ま
たは分枝状アルキレン基、ポリ（エチレンオキシ）基、
ポリ（プロピレンオキシ）基等の線状または分枝状ポリ
（アルキレンオキシ）基、プロペニレン基、メチルプロ
ペニレン基、ブテニレン基等の線状または分枝状不飽和
炭化水素基、またはカルボニル基またはカルボニル基を
含むアルキレン基、カルボキシル基を含むアルキレン
基、カルバモイル基を含むアルキレン基等である。

【００３５】また、Ｒ³としては、下記一般式（３）、
（４）及び（５）で示される基から選択される多価基も
挙げることができる。

【００３６】

【化３】

【００３７】一般式（３）において、Ｒ⁴は、水素原子
やメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の炭素
数１〜４個のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プ
ロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数１〜４個のアルコキ
シ基、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子、ニトロ
基、シアノ基、メルカプト基、低級アルキルカルボキシ
ル基、カルボキシル基、またはカルバモイル基である。

【００３８】

【化４】

【００３９】一般式（４）において、Ｒ⁵は、酸素原
子、硫黄原子、メチレン基、ＮＨ、ＳＯ、ＳＯ₂、Ｃ
（ＣＦ₃）₂、又はＣ（ＣＨ₃）₂を表す。

【００４０】

【化５】

【００４１】一般式（５）において、Ｒ⁶は、メチル
基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の炭素数１〜４
個のアルキル基、またはアリール基である。ｎは０〜２
０００の整数である。Ｒ⁷はメチル基、エチル基、プロ
ピル基、ブチル基の炭素数１〜４個のアルキル基、また
はアリール基である。Ｒ⁷としては、更に、下記一般式
（６）で示される基から選択される基も挙げることがで
きる。

【００４２】

【化６】

【００４３】一般式（６）において、Ｒ⁸は、メチル
基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の炭素数１〜４
個のアルキル基、またはアリール基である。ｍは０〜１
００の整数である。

【００４４】２個のオキセタン環を有する化合物の具体
例としては、下記化合物が挙げられる。

【００４５】

【化７】

【００４６】例示化合物１は、前記一般式（２）におい
て、Ｒ¹がエチル基、Ｒ³がカルボキシル基である化合物
である。また、例示化合物２は、前記一般式（２）にお
いて、Ｒ¹がエチル基、Ｒ³が前記一般式（５）でＲ⁶及
びＲ⁷がメチル基、ｎが１である化合物である。

【００４７】２個のオキセタン環を有する化合物におい
て、上記の化合物以外の好ましい例としては、下記一般
式（７）で示される化合物がある。一般式（７）におい
て、Ｒ¹は、前記一般式（１）のＲ¹と同義である。

【００４８】

【化８】

【００４９】また、３〜４個のオキセタン環を有する化
合物の一例としては、下記一般式（８）で示される化合
物が挙げられる。

【００５０】

【化９】

【００５１】一般式（８）において、Ｒ¹は、前記一般
式（１）におけるＲ¹と同義である。Ｒ⁹としては、例え
ば、下記Ａ〜Ｃで示される基等の炭素数１〜１２の分枝
状アルキレン基、下記Ｄで示される基等の分枝状ポリ
（アルキレンオキシ）基又は下記Ｅで示される基等の分
枝状ポリシロキシ基等が挙げられる。ｊは、３又は４で
ある。

【００５２】

【化１０】

【００５３】上記Ａにおいて、Ｒ¹⁰はメチル基、エチル
基又はプロピル基等の低級アルキル基である。また、上
記Ｄにおいて、ｐは１〜１０の整数である。

【００５４】３〜４個のオキセタン環を有する化合物の
一例としては、例示化合物３が挙げられる。

【００５５】

【化１１】

【００５６】さらに、上記説明した以外の１〜４個のオ
キセタン環を有する化合物の例としては、下記一般式
（９）で示される化合物が挙げられる。

【００５７】

【化１２】

【００５８】一般式（９）において、Ｒ⁸は前記一般式
（６）のＲ⁸と同義である。Ｒ¹¹はメチル基、エチル
基、プロピル基又はブチル基等の炭素数１〜４のアルキ
ル基又はトリアルキルシリル基であり、ｒは１〜４であ
る。

【００５９】本発明で使用するオキセタン化合物の好ま
しい具体例としては、以下に示す化合物がある。

【００６０】

【化１３】

【００６１】上述したオキセタン環を有する各化合物の
製造方法は、特に限定されず、従来知られた方法に従え
ばよく、例えば、パティソン（Ｄ．Ｂ．Ｐａｔｔｉｓｏ
ｎ，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，３４５５，７９
（１９５７））が開示している、ジオールからのオキセ
タン環合成法等がある。また、これら以外にも、分子量
１０００〜５０００程度の高分子量を有する１〜４個の
オキセタン環を有する化合物も挙げられる。これらの具
体的化合物例としては、以下の化合物が挙げられる。

【００６２】

【化１４】

【００６３】次いで、本発明に係るエポキシ化合物につ
いて説明する。本発明に係るエポキシ化合物は、例え
ば、特開２００１−５５５０７、特開２００１−３１８
９２、特開２００１−４００６８、特開２００１−３１
０９３８などに示されている、公知のあらゆるエポキシ
化合物が使用できる。

【００６４】芳香族エポキシドとして好ましいものは、
少なくとも１個の芳香族核を有する多価フェノールまた
はそのアルキレンオキサイド付加体とエピクロルヒドリ
ンとの反応によって製造される、ジグリシジルエーテル
またはポリグリシジルエーテルであり、例えば、ビスフ
ェノールＡまたはそのアルキレンオキサイド付加体のジ
グリシジルエーテルまたはポリグリシジルエーテル、水
素添加ビスフェノールＡまたはそのアルキレンオキサイ
ド付加体のジグリシジルエーテルまたはポリグリシジル
エーテル、及びノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられ
る。ここでアルキレンオキサイドとしては、エチレンオ
キサイド、プロピレンオキサイド等が挙げられる。

【００６５】脂環式エポキシドとしては、少なくとも１
個のシクロへキセンまたはシクロペンテン環等のシクロ
アルカン環を有する化合物を、過酸化水素、過酸化物等
の適当な酸化剤でエポキシ化することによつて得られ
る、シクロヘキセンオキサイドまたはシクロペンテンオ
キサイド含有化合物が好ましい。

【００６６】脂肪族エポキシドの好ましいものとして
は、脂肪族多価アルコールあるいはそのアルキレンオキ
サイド付加体のジグリシジルエーテルまたはポリグリシ
ジルエーテル等があり、その代表例としては、エチレン
グリコールのジグリシジルエーテル、プロピレングリコ
ールのジグリシジルエーテルまたは１，６−ヘキサンジ
オールのジグリシジルエーテル等のアルキレングリコー
ルのジグリシジルエーテル、グリセリンあるいはそのア
ルキレンオキサイド付加体のジまたはトリグリシジルエ
ーテル等の多価アルコールのポリグリシジルエーテル、
ポリエチレングリコールあるいはそのアルキレンオキサ
イド付加体のジグリシジルエーテル、ポリプロピレング
リコールあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジ
グリシジルエーテル等のポリアルキレングリコールのジ
グリシジルエーテル等が挙げられる。ここでアルキレン
オキサイドとしては、エチレンオキサイドおよびプロピ
レンオキサイド等が挙げられる。

【００６７】これらのエポキシドのうち、速硬化性を考
慮すると、芳香族エポキシドおよび脂環式エポキシドが
好ましく、特に脂環式エポキシドが好ましい。本発明で
は、オキセタン化合物と共に上記エポキシドの１種を単
独で使用してもよいが、２種以上を適宜組み合わせて使
用してもよい。

【００６８】次いで、本発明に係るビニルエーテル化合
物について説明する。本発明に係るビニルエーテル化合
物としては、公知のあらゆるビニルエーテル化合物を使
用でき、例えば、エチレングリコールジビニルエーテ
ル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチ
レングリコールジビニルエーテル、プロピレングリコー
ルジビニルエーテル、ジプロピレングリコールジビニル
エーテル、ブタンジオールジビニルエーテル、ヘキサン
ジオールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノー
ルジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニ
ルエーテル等のジ又はトリビニルエーテル化合物、エチ
ルビニルエーテル、ｎ−ブチルビニルエーテル、イソブ
チルビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル、シ
クロヘキシルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニル
エーテル、２−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロ
ヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、ｎ−プロピ
ルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、イソ
プロペニルエーテル−Ｏ−プロピレンカーボネート、ド
デシルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニ
ルエーテル、オクタデシルビニルエーテル等のモノビニ
ルエーテル化合物等が挙げられる。

【００６９】これらのビニルエーテル化合物のうち、硬
化性、密着性、表面硬度を考慮すると、ジビニルエーテ
ル化合物又はトリビニルエーテル化合物が好ましく、特
にジビニルエーテル化合物が好ましい。本発明では、オ
キセタン化合物と共に上記ビニルエーテル化合物の１種
を単独で使用してもよいが、２種以上を適宜組み合わせ
て使用してもよい。

【００７０】本発明で用いることのできる光開始剤とし
ては、公知のあらゆる光酸発生剤を挙げることができ
る。

【００７１】光酸発生剤としては、例えば、化学増幅型
フォトレジストや光カチオン重合に利用される化合物が
用いられる（有機エレクトロニクス材料研究会編、「イ
メ−ジング用有機材料」、ぶんしん出版（１９９３
年）、１８７〜１９２ページ参照）。本発明に好適な化
合物の例を以下に挙げる。

【００７２】第１に、ジアゾニウム、アンモニウム、ヨ
−ドニウム、スルホニウム、ホスホニウムなどの芳香族
オニウム化合物のＢ（Ｃ₆Ｆ₅）₄ ^-、ＰＦ₆ ^-、ＡｓＦ₆ ^-、
ＳｂＦ₆ ^-、ＣＦ₃ＳＯ₃ ^-塩を挙げることができる。

【００７３】本発明で用いることのできるオニウム化合
物の具体的な例を、以下に示す。

【００７４】

【化１５】

【００７５】第２に、スルホン酸を発生するスルホン化
物を挙げることができ、その具体的な化合物を、以下に
例示する。

【００７６】

【化１６】

【００７７】第３に、ハロゲン化水素を光発生するハロ
ゲン化物も用いることができ、以下にその具体的な化合
物を例示する。

【００７８】

【化１７】

【００７９】第４に、鉄アレン錯体を挙げることができ
る。

【００８０】

【化１８】

【００８１】本発明に係るインクは、特開平８−２４８
５６１号、特開平９−０３４１０６号をはじめてとし、
既に公知となっている活性光線の照射で発生した酸によ
り新たに酸を発生する酸増殖剤を含有することが好まし
い。酸増殖剤を用いることで、吐出安定性向上、記録材
料のカール・しわの低減を可能となり好ましい。

【００８２】本発明に係るインク組成物を着色する場合
は、色材を添加する。色材としては、重合性化合物の主
成分に溶解または分散できる色材が使用出来るが、耐候
性の点でから顔料が好ましい。

【００８３】本発明で好ましく用いることのできる顔料
を、以下に列挙する。Ｃ．ＩＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ−１、３、１
２、１３、１４、１７、８１、８３、８７、９５、１０
９、４２、Ｃ．ＩＰｉｇｍｅｎｔＯｒａｎｇｅ−１
６、３６、３８、Ｃ．ＩＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ−
５、２２、３８、４８：１、４８：２、４８：４、４
９：１、５３：１、５７：１、６３：１、１４４、１４
６、１８５、１０１、Ｃ．ＩＰｉｇｍｅｎｔＶｉｏ
ｌｅｔ−１９、２３、Ｃ．ＩＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕ
ｅ−１５：１、１５：３、１５：４、１８、６０、２
７、２９、Ｃ．ＩＰｉｇｍｅｎｔＧｒｅｅｎ−７、
３６、Ｃ．ＩＰｉｇｍｅｎｔＷｈｉｔｅ−６、１
８、２１、Ｃ．ＩＰｉｇｍｅｎｔＢｌａｃｋ−７、また、本発明において、プラスチックフィルムのような
透明基材での色の隠蔽性を上げる為に、白インクを用い
ることが好ましい。特に、軟包装印刷、ラベル印刷にお
いては、白インクを用いることが好ましいが、吐出量が
多くなるため、前述した吐出安定性、記録材料のカール
・しわの発生の観点から、自ずと使用量に関しては制限
がある。

【００８４】上記顔料の分散には、例えば、ボールミ
ル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテー
タ、ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナ
イザー、パールミル、湿式ジェットミル、ペイントシェ
ーカー等を用いることができる。また、顔料の分散を行
う際に、分散剤を添加することも可能である。分散剤と
しては、高分子分散剤を用いることが好ましく、高分子
分散剤としてはＡｖｅｃｉａ社のＳｏｌｓｐｅｒｓｅシ
リーズが挙げられる。また、分散助剤として、各種顔料
に応じたシナージストを用いることも可能である。これ
らの分散剤および分散助剤は、顔料１００質量部に対
し、１〜５０質量部添加することが好ましい。分散媒体
は、溶剤または重合性化合物を用いて行うが、本発明に
用いる照射線硬化型インクでは、インク着弾直後に反応
・硬化させるため、無溶剤であることが好ましい。溶剤
が硬化画像に残ってしまうと、耐溶剤性の劣化、残留す
る溶剤のＶＯＣの問題が生じる。よって、分散媒体は溶
剤では無く重合性化合物、その中でも最も粘度の低いモ
ノマーを選択することが分散適性上好ましい。

【００８５】顔料の分散は、顔料粒子の平均粒径を０．
０８〜０．５μｍとすることが好ましく、最大粒径は
０．３〜１０μｍ、好ましくは０．３〜３μｍとなるよ
う、顔料、分散剤、分散媒体の選定、分散条件、ろ過条
件を適宜設定する。この粒径管理によって、ヘッドノズ
ルの詰まりを抑制し、インクの保存安定性、インク透明
性および硬化感度を維持することができる。

【００８６】本発明に係るインクにおいては、色材濃度
としては、インク全体の１質量％乃至１０質量％である
ことが好ましい。

【００８７】本発明に係るインクには、上記説明した以
外に様々な添加剤を用いることができる。例えば、イン
ク組成物の保存性を高めるため、重合禁止剤を２００〜
２００００ｐｐｍ添加することができる。紫外線硬化型
のインクは、加熱、低粘度化して射出することが好まし
いので、熱重合によるヘッド詰まりを防ぐためにも重合
禁止剤を入れることが好ましい。この他にも、必要に応
じて、界面活性剤、レベリング添加剤、マット剤、膜物
性を調整するためのポリエステル系樹脂、ポリウレタン
系樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、
ワックス類を添加することが出来る。記録媒体との密着
性を改善するため、極微量の有機溶剤を添加することも
有効である。この場合、耐溶剤性やＶＯＣの問題が起こ
らない範囲での添加が有効であり、その使用量は０．１
〜５％の範囲であり、好ましくは０．１〜３％である。
また、ラジカル重合性モノマーと開始剤を組み合わせ、
ラジカル・カチオンのハイブリッド型硬化インクとする
ことも可能である。

【００８８】本発明の画像形成方法においては、インク
組成物をインクジェット記録方式により記録材料上に吐
出、描画し、次いで紫外線などの活性光線を照射してイ
ンクを硬化させる。

【００８９】本発明において、インクが着弾し、活性光
線照射して硬化した後の総インク膜厚が、２〜２０μｍ
であることが好ましい。スクリーン印刷分野の活性光線
硬化型インクジェット記録では、総インク膜厚が２０μ
ｍを越えているのが現状であるが、記録材料が薄いプラ
スチック材料であることが多い軟包装印刷分野では、前
述した記録材料のカール・しわの問題でだけでなく、印
刷物全体のこし・質感が変わってしまうという問題が有
るため使えない。

【００９０】インクの吐出条件としては、記録ヘッド及
びインクを３５〜１００℃に加熱し、吐出することが吐
出安定性の点で好ましい。活性光線硬化型インクは、温
度変動による粘度変動幅が大きく、粘度変動はそのまま
液滴サイズ、液滴射出速度に大きく影響を与え、画質劣
化を起こすため、インク温度を上げながらその温度を一
定に保つことが必要である。インク温度の制御幅として
は、設定温度±５℃、好ましくは設定温度±２℃、更に
好ましくは設定温度±１℃である。

【００９１】また、本発明では、各ノズルより吐出する
液滴量が２〜１５ｐｌであることが好ましい。高精細画
像を形成するためには、液滴量がこの範囲であることが
必要であるが、この液滴量で吐出する場合、前述した吐
出安定性が特に厳しくなり、酸増殖剤が必須となる。

【００９２】本発明の画像記録方法においては、発生光
線の照射条件として、インク着弾後０．００１〜２．０
秒の間に活性光線が照射されることが好ましく、より好
ましくは０．００１〜１．０秒である。高精細な画像を
形成するためには、照射タイミングができるだけ早いこ
とが特に重要となる。

【００９３】活性光線の照射方法として、その基本的な
方法が特開昭６０−１３２７６７号に開示されている。
これによると、ヘッドユニットの両側に光源を設け、シ
ャトル方式でヘッドと光源を走査する。照射は、インク
着弾後、一定時間を置いて行われることになる。更に、
駆動を伴わない別光源によって硬化を完了させる。米国
特許第６，１４５，９７９号では、照射方法として、光
ファイバーを用いた方法や、コリメートされた光源をヘ
ッドユニット側面に設けた鏡面に当て、記録部へＵＶ光
を照射する方法が開示されている。本発明の画像形成方
法においては、これらのいずれの照射方法も用いること
ができる。

【００９４】また、活性光線を照射を２段階に分け、ま
ずインク着弾後０．００１〜２．０秒の間に前述の方法
で活性光線を照射し、かつ、全印字終了後、更に活性光
線を照射する方法も好ましい態様の１つである。活性光
線の照射を２段階に分けることで、よりインク硬化の際
に起こる記録材料の収縮を抑えることが可能となる。

【００９５】本発明では、硬化に有効な波長域における
最高照度が０．１〜５０ｍＷ／ｃｍ ²の低照度の活性光
線を用いることが好ましい。従来、ＵＶインクジェット
方式では、インク着弾後のドット広がり、滲みを抑制の
ために、硬化に有効な波長域における最高照度が５０ｍ
Ｗ／ｃｍ²を超える高照度の光源が用いられるのが通常
であった。しかしながら、これらの光源を用いると、特
にシュリンクラベルなどでは、記録材料の収縮があまり
にも大きく、実質上使用できないのが現状であった。本
発明では、酸増殖剤を用いることで、硬化に有効な波長
域における最高照度が０．１〜５０ｍＷ／ｃｍ²の低照
度の活性光線を用いても、高精細な画像を形成でき、か
つ、記録材料の収縮もない。

【００９６】活性光線照射で用いる光源の例としては、
低圧水銀ランプ、ＵＶレーザー、キセノンフラッシュラ
ンプ、捕虫灯、ブラックライト、殺菌灯、冷陰極管、Ｌ
ＥＤをなどがあるが、これらに限定されない。

【００９７】また、本発明では、硬化に有効な波長域に
おける最高照度が５０〜３０００ｍＷ／ｃｍ²の活性光
線を用いることも有効である。従来のＵＶインクジェッ
ト記録に用いられる高照度の光源であるが、上述のよう
に記録材料の収縮課題が有り、軟包装印刷・ラベル印刷
分野では実質ＵＶインクジェット記録は使用されていな
かった。本発明の構成では、この問題は解消され、従来
使われている高照度の光源を用いても、各種プラスチッ
クフィルムへの高精細画像の形成が可能となる。光源の
例としては、例えば、高圧水銀ランプ、メタルハライド
ランプ、無電極ＵＶランプなどが有るが、これらに限定
されない。

【００９８】本発明で用いることのできる記録材料とし
ては、通常の非コート紙、コート紙などの他、いわゆる
軟包装に用いられる各種非吸収性のプラスチックおよび
そのフィルムを用いることができ、各種プラスチックフ
ィルムとしては、例えば、ＰＥＴフィルム、ＯＰＳフィ
ルム、ＯＰＰフィルム、ＯＮｙフィルム、ＰＶＣフィル
ム、ＰＥフィルム、ＴＡＣフィルムを挙げることができ
る。その他のプラスチックとしては、ポリカーボネー
ト、アクリル樹脂、ＡＢＳ、ポリアセタール、ＰＶＡ、
ゴム類などが使用できる。また、金属類や、ガラス類に
も適用可能である。これらの記録材料の中でも、特に熱
でシュリンク可能な、ＰＥＴフィルム、ＯＰＳフィル
ム、ＯＰＰフィルム、ＯＮｙフィルム、ＰＶＣフィルム
へ画像を形成する場合に本発明の構成は、有効となる。
これらの基材は、インクの硬化収縮、硬化反応時の発熱
などにより、フィルムのカール、変形が生じやすいばか
りでなく、インク膜が基材の収縮に追従し難い。

【００９９】これら、各種プラスチックフィルムの表面
エネルギーは大きく異なり、記録材料によってインク着
弾後のドット径が変わってしまうことが、従来から問題
となっていた。本発明の構成では、表面エネルギーの低
いＯＰＰフィルム、ＯＰＳフィルムや表面エネルギーの
比較的大きいＰＥＴまでを含む、表面エネルギーが３５
〜６０ｄｙｎ／ｃｍの広範囲の記録材料に良好な高精細
な画像を形成できる。

【０１００】本発明において、包装の費用や生産コスト
等の記録材料のコスト、プリントの作製効率、各種のサ
イズのプリントに対応できる等の点で、長尺（ウェブ）
な記録材料を使用する方が有利である。

【０１０１】

【実施例】以下に本発明の実施例を挙げて具体的に説明
するが、本発明の実施態様はこれらの例に限定されるも
のではない。

【０１０２】実施例１《インク組成物の調製》表１に記載の構成からなるイン
ク組成物セット１（比較例）及び表２〜４に記載の構成
からなるインク組成物セット２〜４（本発明）を調製し
た。

【０１０３】

【表１】

【０１０４】

【表２】

【０１０５】

【表３】

【０１０６】

【表４】

【０１０７】表１〜表４に記載の各化合物の詳細は、以
下の通りである。Ｋ：濃ブラックインクＣ：濃シアンインクＭ：濃マゼンタインクＹ：濃イエローインクＬｋ：淡ブラックインクＬｃ：淡シアンインクＬｍ：淡マゼンタインクＬｙ：淡イエローインク色材１：Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔＢｌａｃｋ−７色材２：Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ−１５：３色材３：Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔＲｅｄ−５７：１色材４：Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ−１３セロキサイド２０２１Ｐ：ダイセル化学工業社製ＯＸＴ−１０１：東亜合成化学社製ＯＸＴ−２１２：東亜合成化学社製ＯＸＴ−１２１：東亜合成化学社製ＲＡＰＩ−ＣＵＲＥＤＶＥ−３：アイエスピー・ジャ
パン社製ＢＢＩ１０２：みどり化学社製ＭＰＩ１０３：みどり化学社製＊１：２−メトキシ−４−フェニルベンゼンジアゾニウ
ムヘキサフルオロフォスフェート

【０１０８】

【化１９】

【０１０９】《インクジェット画像形成方法》ピエゾ型
インクジェットノズルを備えたインクジェット記録装置
に、上記調製した各インク組成物セットを装填し、表５
に記載の表面エネルギーをもつ巾６００ｍｍ、長さ１０
００ｍの長尺の各記録材料へ下記の各画像記録を連続し
て行った。インク供給系は、インクタンク、供給パイ
プ、ヘッド直前の前室インクタンク、フィルター付き配
管、ピエゾヘッドからなり、前室タンクからヘッド部分
まで断熱して５０℃の加温を行った。ピエゾヘッドは、
２〜１５ｐｌのマルチサイズドットを７２０×７２０ｄ
ｐｉの解像度で吐出できるよう駆動して、各インクを連
続吐出した。着弾した後、０．１５秒後に、表５に記載
の照射条件で硬化処理を行った。記録後、トータルイン
ク膜厚を測定したところ、２．３〜１３μｍの範囲であ
った。なお、本発明でいうｄｐｉとは、２．５４ｃｍ当
たりのドット数を表す。

【０１１０】

【表５】

【０１１１】なお、表５に記載の各記録材料の略称の詳
細は、以下の通りである。ＯＰＰ：ｏｒｉｅｎｔｅｄｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎ
ｅＰＥＴ：ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈ
ａｌａｔｅＯＮｙ：ｏｒｉｅｎｔｅｄｎｙｌｏｎＰＶＣ：ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｃｈｌｏｒｉｄｅまた、表５に記載の照射光源の詳細は、以下の通りであ
る。

【０１１２】照射光源１：１２０Ｗ／ｃｍメタルハライ
ドランプ（日本電池社製ＭＡＬ４００ＮＬ）照射光源２：無電極ＵＶランプ（フュージョンＵＶシス
テムズ・ジャパン社製Ｆ４５０シリーズ）照射電源３：８０Ｗ／ｃｍ高圧水銀ランプ（日本電池社
製ＨＮ−６４ＮＬ）《インクジェット記録画像の評
価》上記画像形成方法で記録した各画像について、下記
の各評価を行った。なお、各評価は、連続吐出した画像
記録の１０ｍ後の試料と５００ｍ後の試料について行っ
た。

【０１１３】（文字品質の評価）目標とするＫ濃度で、
８ポイント文字を印字し、その印字画像について文字の
ガサツキ及び各色１ドットの形状をルーペで拡大観察
し、下記の評価基準に則り文字品質の評価を行った。

【０１１４】 ◎：ガサツキがなく、ドット形状も真円である ○：僅かにガサツキが認められるが、ドット形状は真円
である △：ガサツキが認められ、ドット形状もやや乱れている
が、許容の範囲である ×：ガサツキが認められ、ドット形状も悪く、実用上許
容範囲外である（色混じり（にじみ）の評価）目標濃度のマゼンタベタ
画像上に、８ポイント文字を配した画像パターン及び各
色１ドットを出力し、１０分後の品質をルーペで拡大観
察して、下記の評価基準に則り色混じりの評価を行っ
た。

【０１１５】 ◎：色混じりがなく、ドット形状も真円である ○：僅かに色混じりが認められるが、ドット形状は真円
である △：色混じりが認められ、ドット形状もやや乱れている
が、許容の範囲である ×：色混じりが認められ、ドット形状も悪く、実用上許
容範囲外である（印刷物しわ、カールの評価）１０ｍ及び５００ｍ印刷
した直後に、各印刷物について、照射・硬化によりしわ
やカールが発生していないかを目視観察し、下記の評価
基準に則り評価した。

【０１１６】 ○：しわやカールの発生が無く、良好である △：ややしわやカールの発生が認められるが、実用上許
容の範囲にある ×：印刷物に強いしわやカールが認められ、実用上問題
となる以上により得られた各評価結果を、表６に示す。

【０１１７】

【表６】

【０１１８】表６より明らかなように、本発明に係るイ
ンク組成物セットを用いた画像記録方法は、あらゆる記
録材料に対して、文字品質に優れ、色混じりの発生もな
く、高精細な画像を記録することができ、かつ印刷物の
しわやカールの発生が無いことが分かる。

【０１１９】実施例２《インク組成物の調製》表７に記載の構成からなるイン
ク組成物セット５（比較例）及び表８〜１０に記載の構
成からなるインク組成物セット６〜８（本発明）を調製
した。

【０１２０】

【表７】

【０１２１】

【表８】

【０１２２】

【表９】

【０１２３】

【表１０】

【０１２４】表７〜表１０に記載の各化合物の詳細は、
以下の通りである。色材１：Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔＢｌａｃｋ−７色材２：Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ−１５：３色材３：Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔＲｅｄ−５７：１色材４：Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ−１３色材５：酸化チタン（アナターゼ型平均粒径０．２０
μｍ）セロキサイド２０２１Ｐ：ダイセル化学工業社製ＯＸＴ−１２１：東亜合成化学社製ＯＸＴ−２１１：東亜合成化学社製ＯＸＴ−２２１：東亜合成化学社製＊２：ＲＨＯＤＯＲＳＩＬＰＨＯＴＯＩＮＩＴＩＡＴ
ＯＲ２０７４（ローディア・ジャパン社製）

【０１２５】

【化２０】

【０１２６】《インクジェット画像形成方法》ピエゾ型
インクジェットノズルを備えたインクジェット記録装置
に、上記調製した各インク組成物セットを装填し、表１
１に記載の表面エネルギーをもつ巾６００ｍｍ、長さ１
０００ｍの長尺の各記録材料へ下記の各画像記録を連続
して行った。インク供給系は、インクタンク、供給パイ
プ、ヘッド直前の前室インクタンク、フィルター付き配
管、ピエゾヘッドからなり、前室タンクからヘッド部分
まで断熱して７０℃の加温を行った。ピエゾヘッドは、
２〜１５ｐｌのマルチサイズドットを７２０×７２０ｄ
ｐｉの解像度で吐出できるよう駆動して、各インクを連
続吐出した。着弾した後、０．２秒後に、表１１に記載
の照射条件により硬化処理を行った。記録後、トータル
インク膜厚を測定したところ、実施例１に比較して、白
インクを用いたため厚くなり、２．３〜１９．６μｍの
範囲であった。

【０１２７】

【表１１】

【０１２８】なお、表１１に記載の実施例１に記載した
以外の各記録材料の略称の詳細は、以下の通りである。

【０１２９】ＯＰＳ：ｏｒｉｅｎｔｅｄｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅまた、表１１に記載の照射光源の詳細は、以下の通りで
ある。

【０１３０】照射光源４：ブラックライト（ニッポ電気社製）照射光源５：補虫灯（ハリソン東芝ライティング社製
ＦＬ２０Ｓ／ＢＬ型）照射光源６：冷陰極管（ハイベック社製）《インクジェット記録画像の評価》上記画像形成方法で
記録した各画像について、連続吐出した画像記録の１０
ｍ後の試料と５００ｍ後の試料について、実施例１に記
載の方法に準じて、文字品質、色にじみ及び印刷物し
わ、カールの評価を行い、得られた結果を表１２に示
す。

【０１３１】

【表１２】

【０１３２】表１２より明らかなように、実施例１の結
果と同様に、本発明に係るインク組成物セットを用いた
画像記録方法は、あらゆる記録材料に対して、文字品質
に優れ、色混じりの発生もなく、高精細な画像を記録す
ることができ、かつ印刷物のしわやカールの発生が無い
ことが分かる。

【０１３３】

【発明の効果】本発明により、あらゆる記録材料に対
し、文字品質に優れ、色混じりの発生がなく、高精細な
画像を記録することができ、かつ印刷物のしわやカール
の発生が無いインクジェット記録方法による画像形成方
法、印刷物及び記録装置を提供することができた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ４１Ｊ 3/04 １０１Ｙ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】選択的にインク滴の吐出制御可能な少な
くとも１つのノズルを有する記録ヘッドで、活性光線に
より硬化するインクを記録材料上に吐出する画像形成方
法において、光重合性化合物として少なくとも１種のオ
キセタン化合物と、エポキシ化合物及びビニルエーテル
化合物から選ばれる少なくとも１種の化合物とを含有
し、かつ、該オキセタン化合物のインク組成物全体に占
める割合が６５〜９５質量％であるインクを用いて画像
形成することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】前記インクが着弾した後、０．００１〜
２．０秒の間に活性光線を照射することを特徴とする請
求項１に記載の画像形成方法。
【請求項３】前記インクが着弾し、活性光線照射して
硬化した後の総インク膜厚が２〜２０μｍであることを
特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成方法。
【請求項４】前記記録ヘッドの各ノズルより吐出する
インク液滴量が、２〜１５ｐｌであることを特徴とする
請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【請求項５】前記インクの少なくとも１色が、白イン
クであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項
に記載の画像形成方法。
【請求項６】非吸収性記録材料を用いて、請求項１〜
５のいずれか１項に記載の画像形成方法により作製した
ことを特徴とする印刷物。
【請求項７】前記非吸収性記録材料の表面エネルギー
が、３５〜６０ｄｙｎ／ｃｍであることを特徴とする請
求項６に記載の印刷物。
【請求項８】請求項１〜５のいずれか１項に記載の画
像形成方法で用いる記録装置において、活性光線の硬化
に有効な波長域でのピーク照度が、０．１〜５０ｍＷ／
ｃｍ²であることを特徴とする記録装置。
【請求項９】請求項６又は７に記載の印刷物の作製に
用いる記録装置において、活性光線の硬化に有効な波長
域でのピーク照度が、０．１〜５０ｍＷ／ｃｍ²である
ことを特徴とする記録装置。
【請求項１０】請求項１〜５のいずれか１項に記載の
画像形成方法で用いる記録装置において、活性光線の硬
化に有効な波長域でのピーク照度が、０．１〜３０００
ｍＷ／ｃｍ²であることを特徴とする記録装置。
【請求項１１】請求項６又は７に記載の印刷物の作製
に用いる記録装置において、活性光線の硬化に有効な波
長域でのピーク照度が、０．１〜３０００ｍＷ／ｃｍ²
であることを特徴とする記録装置。
【請求項１２】前記記録ヘッド及びインクを、３５〜
１００℃に加熱してインクを吐出することを特徴とする
請求項８〜１１のいずれか１項に記載の記録装置。